造成鋼樁海水飛濺帶的腐蝕,可以說是由于鹽分多潤濕時間長,這基本上與大氣腐蝕類似。合金元素的效果即使和耐候鋼的場合多少有些不同,借助于合金元素銹層的保護性也要比碳素鋼好得多,因而作為耐蝕(shi)鋼在實用上的意義沒有任何疑問。


 海水(shui)飛濺(jian)帶的(de)(de)腐(fu)蝕試(shi)(shi)驗(yan),如果使用大(da)尺寸鋼(gang)(gang)樁或者模擬鋼(gang)(gang)樁的(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan)材(cai)(cai),實施比較困難(nan)。雖(sui)然也有(you)在(zai)碼頭或浮標等上安(an)裝小(xiao)型(xing)試(shi)(shi)片的(de)(de)方(fang)法(fa),可是(shi)在(zai)同樣條件下能夠安(an)裝的(de)(de)試(shi)(shi)片數受到(dao)限制(zhi)。因此,在(zai)海水(shui)飛濺(jian)帶直接(jie)獲(huo)得合金(jin)元素效果的(de)(de)數據(ju)不多。輔助的(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)之(zhi)一就是(shi)在(zai)離海岸很近的(de)(de)地方(fang)進行(xing)大(da)氣暴曬(shai)試(shi)(shi)驗(yan)。U.S.Steel公司在(zai)開(kai)發(fa)USS MARINER 鋼(gang)(gang)時,我想就是(shi)通過在(zai)Kure Beach 23.84 m(80ft-lot)的(de)(de)小(xiao)型(xing)試(shi)(shi)片大(da)氣暴曬(shai)試(shi)(shi)驗(yan)大(da)致固(gu)定化學成分系之(zhi)后(hou),在(zai)海洋中試(shi)(shi)驗(yan)長尺材(cai)(cai)進行(xing)確認的(de)(de)。


 前者能(neng)夠試(shi)驗(yan)多數(shu)的(de)(de)試(shi)驗(yan)材,可以系統地獲得合金(jin)元素(su)的(de)(de)效果,但是(shi)腐蝕環(huan)境(jing)和海水飛濺(jian)帶不(bu)完全一樣;而后者在環(huan)境(jing)條件上(shang)沒有(you)問(wen)題,可是(shi)無論在經濟上(shang)、場(chang)所上(shang),試(shi)驗(yan)材的(de)(de)數(shu)量或種類(lei)都受到限制,只能(neng)成為驗(yan)證(zheng)的(de)(de)試(shi)驗(yan)。


 耐蝕鋼海水飛濺(jian)帶(dai)(dai)(dai)的(de)耐蝕性在(zai)日本也進行了各種研(yan)究(jiu)。例如,高村等在(zai)碼(ma)頭的(de)不同(tong)高度的(de)位(wei)置上設置了水平支持架,研(yan)究(jiu)了大氣、上部(bu)飛濺(jian)帶(dai)(dai)(dai)、下部(bu)飛濺(jian)帶(dai)(dai)(dai)、潮(chao)差帶(dai)(dai)(dai)時鋼中合(he)金元素的(de)效(xiao)(xiao)果(guo)。結果(guo)證明,下部(bu)飛濺(jian)帶(dai)(dai)(dai)和(he)潮(chao)差帶(dai)(dai)(dai)時鋼中合(he)金元素的(de)效(xiao)(xiao)果(guo)類似,錳和(he)磷有效(xiao)(xiao),Cu、Si、Cr稍微有害(hai),但是,鋼中合(he)金元素對下部(bu)飛濺(jian)帶(dai)(dai)(dai)的(de)影響大。


 關(guan)于(yu)這樣的(de)飛(fei)濺帶(dai)(dai)和(he)潮差(cha)帶(dai)(dai)的(de)小(xiao)型試(shi)驗(yan)材(cai)(cai)腐蝕(shi)行為的(de)類似性(xing),在(zai)(zai)歷史(shi)上已(yi)經發現過(guo)。如前所述(shu)(3.1.1節),Humble(1949年)發表了長(chang)(chang)尺(chi)(chi)材(cai)(cai)的(de)腐蝕(shi)大(da)(da)小(xiao)由(you)于(yu)高度不同(tong)(tong)有很大(da)(da)差(cha)異,海水飛(fei)濺帶(dai)(dai)最(zui)大(da)(da),潮差(cha)帶(dai)(dai)最(zui)小(xiao),然而(er)同(tong)(tong)時把小(xiao)型試(shi)驗(yan)材(cai)(cai)放(fang)置在(zai)(zai)各部位進(jin)行試(shi)驗(yan),把這些試(shi)片用(yong)導線(xian)連接(jie)起(qi)來(lai)時和(he)長(chang)(chang)尺(chi)(chi)材(cai)(cai)有同(tong)(tong)樣的(de)腐蝕(shi)分布。相反絕(jue)緣后分別獨立放(fang)置時,潮差(cha)帶(dai)(dai)的(de)腐蝕(shi)和(he)飛(fei)濺帶(dai)(dai)的(de)同(tong)(tong)樣,而(er)且非常大(da)(da)。其(qi)理由(you)是長(chang)(chang)尺(chi)(chi)材(cai)(cai)的(de)潮差(cha)帶(dai)(dai)或者用(yong)導線(xian)和(he)全(quan)浸帶(dai)(dai)連接(jie)起(qi)來(lai)的(de)潮差(cha)帶(dai)(dai)的(de)小(xiao)型試(shi)片,通過(guo)海水全(quan)浸帶(dai)(dai)的(de)鋼產生了電(dian)池防蝕(shi)作用(yong)。Larrabee和(he)La Quel 用(yong)長(chang)(chang)尺(chi)(chi)材(cai)(cai)或小(xiao)型試(shi)驗(yan)材(cai)(cai)也(ye)獲得了同(tong)(tong)樣的(de)結果。但是,與Humble不同(tong)(tong),他們沒有確認在(zai)(zai)全(quan)浸帶(dai)(dai)腐蝕(shi)的(de)促進(jin)效(xiao)果。


 根據上述獨(du)立的小型試驗材在飛濺帶和(he)潮差帶的腐蝕大小的類(lei)似(si)性、環境的類(lei)似(si)性來(lai)考慮,高村等所發現的在這兩個部位(wei)的合金元素效果類(lei)似(si)是(shi)可以充(chong)分理解(jie)的。


 已經敘述過(guo)添加 Cu-Ni-P、Cu-Cr-P、Cu-Cr、Cu-Cr-Al等對提高鋼(gang)在(zai)飛(fei)濺帶(dai)處的(de)(de)耐蝕性是有(you)效(xiao)的(de)(de)。有(you)關各類耐海水(shui)鋼(gang)正(zheng)在(zai)實用化以及Ni、Cr不利作(zuo)用的(de)(de)數據,在(zai)這里(li)不再重復。另(ling)外(wai),有(you)人認(ren)為添加W、Mo、Ti等也有(you)效(xiao)果。關于它們的(de)(de)作(zuo)用機理也有(you)令人感興趣的(de)(de)觀點。


 首先,高村等給出了銹中磁鐵礦的微細化與耐蝕性關系的數據,在用來進行干濕交替試驗的人工海水中,如果加入10-2M/L的CrO2-4、PO3-4或者Mo2-4時,發現在碳素鋼上生成的銹中磁鐵礦微細化,腐蝕也隨著微細化的進行定量地減少。接著,岡田等在模擬海水飛濺帶的實驗室試驗中發現,在生成的低合金鋼銹層中W和Mo分別以WO2-4、MoO2-4形式存在,因而認為它們作為FeWO4等不溶性鹽進行沉淀,抑制了陽極反應。


 在(zai)教科書(shu)中已(yi)有(you)(you)說(shuo)明(ming):在(zai)連續的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)裸露鋼樁(zhuang)上形成(cheng)了(le)把潮(chao)差(cha)帶(dai)(dai)(dai)作(zuo)(zuo)為(wei)陰(yin)極,把海面(mian)稍(shao)微(wei)向下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)部分(fen)作(zuo)(zuo)為(wei)陽極的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)通(tong)(tong)氣(qi)(qi)差(cha)電池,造(zao)成(cheng)在(zai)潮(chao)差(cha)帶(dai)(dai)(dai)抑制腐(fu)蝕(shi),在(zai)全浸帶(dai)(dai)(dai)促進腐(fu)蝕(shi)。因(yin)(yin)為(wei)單獨存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)型試(shi)片(pian)(pian)不發生(sheng)這(zhe)(zhe)種(zhong)情況,所(suo)以產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)與飛濺(jian)帶(dai)(dai)(dai)相(xiang)同。雖然(ran)(ran)作(zuo)(zuo)為(wei)腐(fu)蝕(shi)傾(qing)向來說(shuo)這(zhe)(zhe)種(zhong)解(jie)釋沒(mei)有(you)(you)錯誤,對(dui)本(ben)節內容沒(mei)有(you)(you)任何(he)妨礙,可是(shi)(shi)(shi)因(yin)(yin)為(wei)擔心對(dui)通(tong)(tong)氣(qi)(qi)差(cha)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)說(shuo)明(ming)有(you)(you)問題,所(suo)以想預先敘(xu)述(shu)對(dui)該問題的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)疑問。問題是(shi)(shi)(shi)為(wei)什么陽極被(bei)限定在(zai)從海面(mian)稍(shao)微(wei)向下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)部分(fen)?因(yin)(yin)為(wei)海水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電導率高,所(suo)以陽極電流應該擴展(zhan)到鋼樁(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)全浸帶(dai)(dai)(dai)。上述(shu)作(zuo)(zuo)為(wei)通(tong)(tong)氣(qi)(qi)差(cha)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)學說(shuo)顯然(ran)(ran)是(shi)(shi)(shi)根(gen)據Evens等作(zuo)(zuo)為(wei)通(tong)(tong)氣(qi)(qi)差(cha)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)例子(zi),于1930年(nian)所(suo)進行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)燒(shao)杯試(shi)驗中與水(shui)面(mian)腐(fu)蝕(shi)相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)考(kao)慮方法。然(ran)(ran)而Evans等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗中試(shi)片(pian)(pian)小(xiao),從水(shui)面(mian)稍(shao)微(wei)同下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)部位以下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬表面(mian)面(mian)積很小(xiao),試(shi)片(pian)(pian)全體(ti)已(yi)經成(cheng)為(wei)陽極,沒(mei)有(you)(you)局部集中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)理由。再者,Exvans等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)燒(shao)杯實驗中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰(yin)極是(shi)(shi)(shi)完全不腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)區域,作(zuo)(zuo)為(wei)電極起作(zuo)(zuo)用雖然(ran)(ran)不是(shi)(shi)(shi)不可理解(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),可是(shi)(shi)(shi)具(ju)有(you)(you)銹(xiu)(xiu)層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)潮(chao)差(cha)帶(dai)(dai)(dai)也能有(you)(you)同樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用嗎?因(yin)(yin)為(wei)銹(xiu)(xiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)還原是(shi)(shi)(shi)非常容易產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。